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뉴스 인 뉴스 <89> 자동차 안전장치

도요타 리콜 사태로 자동차 안전에 대한 관심이 어느 때보다 높습니다. 차량 자세 제어장치와 같은 안전장치는 의무적으로 장착해야 한다는 목소리도 힘을 얻고 있습니다. 공정거래위원회는 최근 안전장치 선택을 사실상 제한한 자동차 업체에 시정 명령을 내리기도 했습니다. 자동차 제품 안내서에는 다양한 안전장치 이름이 있지만 대부분 낯선 영어 약자여서 ‘에어백’ 말고는 쉽게 이해되는 것이 별로 없습니다. 자동차 안전장치와 용어에 대해 알아봤습니다.



염태정 기자



차체 앞뒤, 부딪히면 충격 흡수하며 부서져야 안전하답니다



자동차 안전장치는 크게 예방 안전장치와 충돌 안전장치로 나뉜다. 예방 안전장치는 사고 발생 전에 작동해 탑승자의 안전을 지키는 시스템으로 ‘능동형 안전장치(Active Safety System)’로도 불린다. 충돌 안전장치는 사고 발생 후 작동하는 것으로 ‘수동형 안전장치(Passive Safety System)’라고도 한다.



포드자동차는 에어백처럼 부풀어 오르는 안전벨트를 개발했다. 몸을 덮는 면적이 넓어 충격을 분산시켜 준다. 포드는 이 안전벨트를 내년에 출시하는 익스플로러 차량에 장착할 예정이다. [포드코리아 제공]
예방 안전장치



차량 자세 제어장치·차선 이탈 감지시스템 …




곡선 도로에서 급격히 스티어링 휠(핸들)을 꺾을 경우 자동차는 운전자가 의도한 경로를 벗어날 수 있다. 차량자세제어 장치는 차체를 안정시키고 바퀴를 제어해 운전자가 의도한대로 진행하도록 도와준다. [현대·기아자동차 제공]
주로 고급 차량에 달려 있다. 대표적인 장치가 ‘차량 자세 제어장치’다. 급격하게 스티어링 휠(이하 핸들)을 조작하거나 굽은 도로를 주행할 때 운전자가 차량에 대한 방향 조정 능력을 잃지 않으면서 차선을 유지할 수 있게 하는 장치다. 자동차 회사마다 붙이는 이름이 다양하다. 현대·기아자동차에서는 VDC(Vehicle Dynamic Control), 벤츠는 ESP(Electronic Stability Program), 도요타는 VSC(Vehicle Stability Control), 혼다는 VSA(Vehicle Stability Assist), BMW는 DSC(Dynamic Stability Control), 미쓰비시는 ASC(Active Stability Control)라고 부른다.



‘차량 자세 제어장치’의 원리는 이렇다. 자동차에 장착된 각종 센서가 운전자가 의도한 진행 방향과 실제 진행 방향을 비교한다. 두 진행 방향이 다를 경우 운전자가 꺾은 핸들 각도보다 차가 더 적게 회전하는 ‘언더스티어링(understeering)’ 현상이나 반대로 운전자가 꺾은 핸들 각도보다 더 크게 회전하는 ‘오버스티어링(oversteering)’ 현상이 나타난다. 이렇게 되면 차량이 장애물에 부딪히거나 뒤집어질 수 있다. 이런 위험한 상황이 생기면 ‘차량 자세 제어장치’가 엔진의 출력을 감소시켜 차체를 안정시키고 자동차 바퀴를 제어해 운전자가 의도한 대로 진행하도록 도와준다. 보험개발원 자동차기술연구소에 따르면 이 장치가 장착된 차량의 사고율은 장착되지 않은 차에 비해 30%가량 낮다.



‘차선 이탈 감지 시스템(LDWS·Lane Departure Warning System)’은 자동차가 차선을 벗어나는 상황을 운전자에게 알려 줘 사고를 방지하는 장치다. 운전자가 방향지시등을 켜지 않고 차선을 벗어나면 경보음을 낸다. 차선은 자동차에 부착된 카메라가 전방을 촬영하고 이를 분석해 찾아낸다. 좀 더 고급스러운 시스템은 중앙차선과 일반차선을 색으로 구분해 알려 주기도 한다.



조향연동 주차안내시스템은 핸들 방향과 연동해 후진할 때 예상 진행 경로를 표시해 준다. [현대·기아자동차 제공]
‘조향 연동 주차안내 시스템(PGS·Parking Guide System)’은 핸들 방향과 연동해 후진할 때 예상 진행 경로를 표시해 준다. 핸들의 움직임을 감지하는 센서와 전후방 카메라를 이용해 바퀴의 예상 궤적을 표시해 사고를 막고 주차를 편리하게 도와준다. ‘후방 카메라’보다 한 단계 앞선 기술이다.



시속 30㎞ 이하의 저속으로 운전할 때 앞차와의 충돌 위험을 감지해 스스로 차의 속도를 줄이거나 멈춰 서는 ‘저속 충돌방지 시스템’도 있다. 차량 앞 부분에 있는 센서가 앞차와의 거리를 인식해 속도를 조절한다. 추돌사고의 대부분이 시내 주행 중 시속 30㎞ 이하에서 생긴다는 것에 착안한 장치로, 이를 개발한 볼보는 이 장치에 ‘도시 안전(시티 세이프티)’이란 이름을 붙였다.



급제동할 때 바퀴가 잠기는 것을 막아 주는 ‘바퀴 잠금방지 제동장치(ABS·Anti-lock Brake System)’와 급정차 시 차가 앞으로 쏠리는 현상을 막아 주는 ‘전자식 제동력 분배장치(EBD·Electronic Brake-force Distribution)’도 빼놓을 수 없다. EBD는 일반적으로‘EBD-ABS’란 이름으로 ABS와 함께 장착된다.



이외 차량 내 센서로 눈의 움직임을 감지해 졸음운전을 예방하는 ‘졸음 감지 경보 시스템’, 차량에 설치한 소형 카메라를 이용한 ‘사각지대 감시 시스템’, 타이어 공기 압력이 일정 수준 이하로 떨어지면 이를 알려 주는 ‘타이어 공기압 감지 시스템(TPMS)’, 빙판길에서 미끄러짐을 방지해 주는 ‘마찰력 제어장치(TCS·Traction Control System)’ 등도 예방 안전장치들이다.



충돌 안전장치



차체 자체가 안전장치 … 안전벨트+에어백 제품도




자동차 업체들은 승객 안전을 위해 차량 앞뒤 부분은 충돌 시 충격을 흡수하며 부서지는 공간(황색 부분)으로, 승객이 타는 부분은 충격을 최소화하는 공간(흰색 부분)으로 만든다(위). 아래는 충돌 시 충격을 흡수하며 차량 앞뒤 부분이 들어간 것을 나타낸 그림. [한국닛산 제공]
가장 기본적인 충돌 안전장치는 자동차 차체 그 자체다. 충돌할 때 발생하는 힘을 차체 구조가 얼마나 흡수하고 분산하느냐에 따라 탑승자의 안전이 크게 좌우되기 때문이다. 흔히 차가 단단하면 안전하다고 생각하지만 오히려 충격을 제대로 흡수하지 못해 위험할 수 있다. 하지만 충격은 흡수하면서도 승객의 생존 공간은 확보해야 한다. 이를 위해 자동차 업체들은 차량의 앞뒤 부분은 충돌 시 힘을 흡수하며 부서지는 공간(크러셔블 존·Crushable Zone)으로, 사람이 타는 부분은 충격을 최소화하는 공간(세이프티 존·Safety zone)으로 만든다. 이른바 ‘존 보디(Zone Body)’ 구조다. 측면 충돌 때의 위험을 줄이기 위해 자동차 문에는 ‘사이드 임팩트 바(Side Impact Bar)’로 불리는 보강재를 넣는다.



안전벨트·에어백은 대표적인 충돌 안전장치다. 그중에서도 안전벨트는 가장 중요하다. 에어백 차량을 자세히 살펴보면 ‘SRS Airbag’이란 글자가 새겨져 있다. 보조구속(안전)장치(Supplementary Restraint System)라는 뜻이다. 에어백 시스템이 아무리 완벽하다 하더라도 안전벨트의 역할을 대체할 수 없고 단지 ‘보조’만 한다는 뜻이다. 안전벨트는 사고 시 몸을 좌석에 밀착시키는 역할을 하지만 머리나 무릎은 운전대 등에 부딪힐 수 있어 에어백은 이런 부위까지 보호하기 위해 개발된 것이다.



안전벨트는 충돌 시 짧은 순간에 여러 기능을 한다. 우선 먼저 ‘프리텐셔너(pretensioner)’ 기능이 안전벨트를 되감아 승객을 좌석에 밀착시켜 준다. 하지만 잡아당기는 힘이 크면 승객이 다칠 수 있어 일정 수준 힘 이상으로 잡아당기지 못하게 하는 ‘포스 리미터(Force Limiter)’도 작동한다.



에어백은 최근 운전자·동승석뿐 아니라 측면·무릎 부위 등까지 장착 위치가 늘고 있다. ‘사이드 에어백’은 측면 충돌 때 승객의 허리나 가슴을 보호하며 ‘커튼 에어백’은 창문에 커튼 모양으로 펼쳐지며 머리를 보호한다. 일반적으로 ‘사이드 앤 커튼 에어백’으로 함께 선택사양이 되는 경우가 많다.



초기 에어백은 충돌 시 발생하는 힘만을 인식해 폭발·팽창했으나 어린이 사고 등이 이어지자 진화된 에어백이 속속 등장하고 있다. ‘스마트 에어백(Smart Airbag)’은 탑승자의 위치까지 감지해 팽창 정도를 조절한다. 가장 앞선 형태로 평가받는 ‘기능 향상 에어백(Advanced Airbag)’은 탑승 위치뿐 아니라 무게까지 감지해 팽창을 조절한다. 미국 포드자동차는 최근 안전벨트와 에어백을 결합한 ‘부풀어 오르는 안전벨트’를 개발하기도 했다. 기존 안전벨트보다 몸을 덮는 면적이 넓어 충격을 분산시키고 특히 가슴 부분의 압력을 줄여 준다.



자료·도움말 현대모비스, 현대·기아자동차, 보험개발원 자동차기술연구소, 두원공과대학 오재건(자동차과) 교수, 볼보자동차코리아, 포드코리아



에어백 위치에 내비게이션 놓으면 사고 나서 터질 때 크게 다치죠

안전 운행 위한 탑승 자세




안전장치가 탑승자의 안전을 보장해 주지는 않는다. 바른 탑승 자세가 아니면 안전장치가 오히려 흉기가 되기도 한다.



무엇보다 중요한 것은 안전벨트의 착용이다. 보험개발원이 인체모형(더미)을 이용해 실시한 사고 실험(주행 속도 48.3㎞/h 기준) 결과에 따르면 충돌 시 안전벨트를 매지 않았을 경우 다칠 확률은 착용할 때에 비해 2.7배(정면충돌 기준)나 높다. 뒷좌석 승객도 안전벨트를 매지 않을 경우 충돌 시 무릎과 머리를 심하게 다칠 위험이 크기 때문에 반드시 안전벨트를 해야 한다.



에어백 위에 다리를 올려놓은 상태에서 사고가 날 경우 에어백이 펼쳐지는 힘(전개 속도 약 200㎞/h) 때문에 크게 다칠 수 있다. 인체모형 실험 결과 양발이 유리를 때린 뒤 무릎 아래가 분리되고 상체와 하체가 심하게 접힌다.



에어백 위에는 아무것도 올려놓지 않는 것이 좋다. 에어백 위에 내비게이션이나 방향제 등을 올려놓은 상태에서 사고가 나 에어백이 팽창할 경우 2차 상해로 이어질 수 있다.



여름철에 흔히 어린이들이 선루프를 열고 몸을 외부로 노출시킨다. 이런 상태에서 사고를 당할 경우 가슴·목·머리 등을 심하게 다치므로 노출을 삼가야 한다.



내비게이션 거치대가 제대로 부착돼 있지 않을 경우에는 운전 중 떨어져 스티어링 힐(핸들)에 끼거나 자동변속기를 건드려 사고가 생길 수 있다. 유아는 유아용 시트를 사용해야 하고, 어린이의 경우 안전벨트 착용 시 앉은키를 높여 줄 수 있는 장치를 하는 것이 좋다.




뉴스 클립에 나온 내용은 조인스닷컴(www.joins.com)과 위키(wiki) 기반의 온라인 백과사전 ‘오픈토리’(www.opentory.com)에서 다시 볼 수 있습니다. 궁금한 점 있으세요? e-메일 기다립니다.
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